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基于MySQL数据库,谈MySQL高可用运维

本篇文章将介绍MySQL的另外一种高可用实现方案,即:MHA(MasterHighAvaliable)。MasterHA。是一个开源的高可用程序,为MySQL的主从架构提供了故障自动恢复的功能。
本篇文章将介绍MySQL的另外一种高可用实现方案,即:MHA(Master High Avaliable)。Master HA。是一个开源的高可用程序,为MySQL的主从架构提供了故障自动恢复的功能。

一、基本知识介绍

1、MHA定义

Master HA。是一个开源的高可用程序,为MySQL的主从架构提供了故障自动恢复的功能。主从复制期间,当MHA监测到MySQL的Master节点故障时,会自动提升复制集群中的某个Slave节点成为新的Master节点。在切换期间,也会通过从其他节点中获取额外信息来避免数据一致性问题。除此之外,MHA还提供了master节点的在线故障切换功能,可以按照需要来切换Master/Slave节点。

2、MHA结构

MHA中的所有节点主要有两种角色,即:管理节点和数据节点。
管理节点(MHA Manager):一般单独部署在一台机器上,用来管理多个master和slave集群,而每个master和slave组成的集群称之为一个application。
数据节点(MHA Node):运行在每一台MySQL服务器上,通过监控具有解析和清理logs功能的脚本来加速节点的故障转移。

3、HMA组件
(1)Manager组件

masterha_check_sh:MHA依赖的ssh环境监测工具
masterha_check_repl:MySQL复制环境监测工具
masterha_manager:MHA服务主程序
masterha_check_status:MHA运行状态探测工具
masterha_master_monitor:MySQL master节点可用性监测工具
masterha_master_switch:master节点切换工具
masterha_conf_host:添加或删除配置的节点
masterha_stop:关闭MHA服务的工具

(2)Node组件

save_binary_logs:保存和赋值master的二进制日志
apply_diff_relay_logs:识别差异的中继日志并应用于其他slave
filter_mysqlbinlog:去除不必要的ROLLBACK事件(MHA已经不再使用这个工具)
purge_relay_logs:清除中继日志(不会阻塞SQL线程)

(3)自定义扩展

secondary_check_script:通过多条网络路由监测master的可用性
master_ip_failover_script:更新application使用的masterip
shutdown_script:强制关闭master节点
report_script:发送报告
init_conf_load_script:加载初始配置参数
master_ip_online_change_script:更新master节点ip地址

二、MHA搭建

1、环境准备
操作系统:CentOS6.9_X86_64
MySQL版本:MySQL5.6.39通用二进制
服务器规划:
主节点Master:192.168.199.104(mysql-master,master)

从节点1:192.168.199.105(mysql-slave01,slave01)
从节点2:192.168.199.106(mysql-slave02,slave02)
管理节点:192.168.199.107(mysql-manager,manager)

2、搭建
(1)配置各个节点的host,在后面使用起来会比较方便,不用每次手写IP

[root@mysql-master ~]# vim /etc/hosts
#添加如下内容:
127.0.0.1  localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1        localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.199.104 mysql-master master
192.168.199.105 mysql-slave01 slave01
192.168.199.106 mysql-slave02 slave02
192.168.199.107 mysql-manager manager

(2)将配置好的host文件复制到其他三个节点上

[root@mysql-master ~]# scp /etc/hosts slave01:/etc/
[root@mysql-master ~]# scp /etc/hosts slave02:/etc/
[root@mysql-master ~]# scp /etc/hosts manager:/etc/

(3)配置主从同步,slave01和slave02为master的从库
开启master的二进制日志

[root@mysql-master ~]# vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]下面添加如下内容:
server-id = 104
skip-name-resolve
log_bin=/mysql_data/mysql-bin
log_bin_index=/mysql_data/mysql-bin.index
binlog_format = mixed

在master上查看当前的二进制日志点位置,并创建复制账户

[root@mysql-master ~]# mysql -uroot –proot
#查看当前二进制日志点的位置
mysql> SHOW MASTER STATUS \G
*************************** 1. row ***************************
             File: mysql-bin.000090
         Position: 120
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)
#创建从库的复制账户
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'repl'@'192.168.199.%' IDENTIFIED BY 'repl';
#刷新权限
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

在slave01上开启二进制日志和中继日志,并配置为master的从库

[root@mysql-slave01 ~]# vim /etc/my.cnf
#在[mysqld]下添加如下内容:
server-id = 105
log_bin = /mysql_data/mysql-bin
log_bin_index = /mysql_data/mysql-bin.index
relay_log = /mysql_data/mysql-relay
relay_log_index = /mysql_data/mysql-relay.index
read_only
relay_log_purge = 0

参数解释:

relay_log_purge:该参数表示不自动清理中继日志,因为MHA需要根据slave的中继日志判断slave同步master的binlog到什么位置了
read_only:表示是只读,MHA需要根据这个参数来识别主从库
bin_log:开启从库的二进制日志,因为在主节点出现故障时,需要将其中某个从库提升为主库,所以需要开启从库的二进制日志

启动slave01节点,并将需要同步的主节点信息指向master节点:

[root@mysql-slave01 ~]# service mysqld restart
[root@mysql-slave01 ~]# mysql -uroot –proot
#使用change master命令将主库指向master节点
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST = '192.168.199.104',MASTER_PORT=3306,MASTER_USER='repl',MASTER_PASSWORD='repl',MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000090',MASTER_LOG_POS=120;
mysql> START SLAVE;
#查看是否同步成功
mysql> SHOW SLAVE STATUS \G
看到如下信息表示同步成功:
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

以同样的方式配置第二台从库,可以直接将slave01上的配置文件直接复制到第二台slave上,然后修改即可。

[root@mysql-slave01 ~]# scp /etc/my.cnf slave02:/etc/
[root@mysql-slave02 ~]# vim /etc/my.cnf
#修改server-id即可:
server-id = 106

修改完成之后,保存退出,并重启mysql,然后配置slave02为master的从库

[root@mysql-slave02 ~]# mysql -uroot –proot
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST = '192.168.199.104',MASTER_PORT=3306,MASTER_USER='repl',MASTER_PASSWORD='repl',MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000090',MASTER_LOG_POS=120;
mysql> START SLAVE;
#查看是否同步成功
mysql> SHOW SLAVE STATUS \G
看到如下信息表示同步成功:
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

(4)创建具有管理权限的用户账号

#在主节点master上创建管理账号,使其可以同步到其他连个从节点,注意:这个管理账号需要能够远程连接MySQL
mysql> GRANT ALL ON *.* TO 'mha'@'192.168.199.%' IDENTIFIED BY 'mha';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;

(5)由于MHA架构需要各个节点之间可以进行互信通信,所以需要将各个节点之间配置为无秘钥登录,由于节点比较多,单个生成并复制比较麻烦,可以在主节点上生成秘钥对,然后让每个主机都具有同样的私钥

#在master上生成秘钥对
[root@mysql-master ~]# ssh-keygen -t rsa -P ''
#首先保存到本机的秘钥文件中,使得本机可以无秘钥使用ssh方式登陆本机
[root@mysql-master ~]# cat .ssh/id_rsa.pub >> .ssh/authorized_keys
#使用ssh登陆本机测试,发现可以无密码登陆
[root@mysql-master ~]# ssh 192.168.199.104
#修改authorized_keys文件的权限,只能属主查看,同组用户和其他用户不可查看
[root@mysql-master ~]# chmod go= .ssh/authorized_keys

将秘钥对和私钥文件复制到其他三个节点上,注意:保证其原有的权限

[root@mysql-master ~]# scp -p .ssh/id_rsa .ssh/authorized_keys slave01:/root/.ssh/
[root@mysql-master ~]# scp -p .ssh/id_rsa .ssh/authorized_keys slave02:/root/.ssh/
[root@mysql-master ~]# scp -p .ssh/id_rsa .ssh/authorized_keys manager:/root/.ssh/
#测试无密码登陆,在主节点上执行如下命令,查看slave01节点的ip地址
[root@mysql-master ~]# ssh slave01 'ifconfig eth0'
#能够查看到slave01的ip地址表示无秘钥登陆配置成功,其他俩节点可以自己验证

(6)下载mha4mysql-manager和mha4mysql-node安装包
此处使用的软件包版本如下:

管理节点:mha4mysql-manager-0.56.tar.gz
数据节点:mha4mysql-node-0.56.tar.gz

(7)配置epel,因为mha4mysql有的包是来自于base中,有的包是来自于epel中

[root@mysql-master ~]# rpm –ivh  http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm

(8)解压,并使用perl命令执行Makefile.PL脚本

[root@mysql-master ~]# tar xf mha4mysql-manager-0.56.tar.gz
[root@mysql-master ~]# cd mha4mysql-manager-0.56
[root@mysql-master mha4mysql-manager-0.56]# perl Makefile.PL

注意:执行Makefile.PL过程中,如果出现类似于如下的错误,则需要安装perl程序所依赖的库文件:

Can't locate ExtUtils/MakeMaker.pm in @INC (@INC contains: inc /usr/local/lib64/perl5 /usr/local/share/perl5 /usr/lib64/perl5/vendor_perl /usr/share/perl5/vendor_perl /usr/lib64/perl5 /usr/share/perl5 .) at inc/Module/Install/Makefile.pm line 4.
BEGIN failed--compilation aborted at inc/Module/Install/Makefile.pm line 4

出现上述错误,则需要安装依赖:

[root@mysql-master ~]# yum install perl-ExtUtils-CBuilder perl-ExtUtils-MakeMaker cpan perl-Time-HiRes perl-DBI perl-DBD-MySQL

(9)确保”perl MakeFile.PL”正确执行之后,使用make命令完成安装。注:可以使用”echo $?”查看上此命令的执行结果来判断上条命令是否正确执行完成。通常0代表正确完成。

[root@mysql-master mha4mysql-manager-0.56]# make
[root@mysql-master mha4mysql-manager-0.56]# make install

(10)master上的manager安装完成之后,按照同样的方式编译安装mha4mysql-node

[root@mysql-manager ~]# tar xf mha4mysql-node-0.56.tar.gz
[root@mysql-manager ~]# cd mha4mysql-node-0.56
[root@mysql-manager mha4mysql-node-0.56]# perl Makefile.PL
#判断Makefile.PL是否正常执行完成
[root@mysql-manager mha4mysql-node-0.56]# echo $?
0
[root@mysql-manager mha4mysql-node-0.56]# make && make install

(11)在其他三台服务器上(master,slave01,slave02)上安装mha4mysql-node

[root@mysql-slave01 ~]# tar mha4mysql-node-0.56.tar.gz
[root@mysql-slave01 ~]# cd mha4mysql-node-0.56
[root@mysql-slave01 mha4mysql-node-0.56]# perl Makefile.PL
[root@mysql-slave01 mha4mysql-node-0.56]# make && make install

其他两个节点安装方式相同,此处略。

(12)安装完成,可以看到在/usr/local/bin下有一些脚本,就是mha4mysql生成的脚本文件

(13)初始化MHA
编辑mha的配置文件,主要有以下两类:
global配置:为各个application提供默认配置
application配置:用来指定有哪些服务器

#创建目录并编辑配置文件
[root@mysql-manager ~]# mkdir -pv /etc/masterha/
[root@mysql-manager ~]# vim /etc/masterha/app01.conf

写入如下内容:

[server default]
user=mha  #管理用户的用户名
password=mha  #管理用户密码
manager_workdir=/data/masterha/app01  #manager节点的工作目录,用来存放一些二进制日志,不存在会自动创建
manager_log=/data/masterha/app01/manager.log #日志文件位置
remote_workdir=/data/masterha/app01  #远程的每一个节点的工作目录,没有会自动生成
ssh_user=root  #需要使用ssh来完成一些管理操作
repl_user=repl  #拥有复制权限的用户名
repl_password=repl  #拥有复制权限的密码
ping_interval=1  #每隔多长时间监测一次主节点是否在线,心跳信息监测
#其他主机
[server1]
hostname=192.168.199.104
#ssh_port=3306  #如果MySQL没有使用默认端口号,则此处需要指定,使用默认端口不需要指定
candidate_master=1  #表示该节点是否在主节点故障之后参与成为主节点
master_binlog_dir=/mysql_data/ #指定mysql的binlog日志路径
[server2]
hostname=192.168.199.105
candidate_master=1
master_binlog_dir=/mysql_data/
[server3]
hostname=192.168.199.106
#no_master=1  #表示主节点故障之后,该节点不参与成为主节点
master_binlog_dir=/mysql_data/

(14)检查各个节点之间的通信是否正常

[root@mysql-manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/masterha/app01.conf

错误1:Can't locate Config/Tiny.pm in @INC (@INC contains:XXX
原因:这种错误是因为缺少依赖包
解决办法:安装提示的依赖包
如下的几个rpm包如果操作系统本身没有自带,需要自己从网上下载,可以从
http://rpmfind.net/ 下载所需要的rpm包。以下的rpm包都是针对CentOS6.9 X86_64的:

perl-Mail-Sender-0.8.16-3.el6.noarch.rpm 
perl-Log-Dispatch-2.26-1.el6.rf.noarch.rpm 
perl-Parallel-ForkManager-0.7.9-1.el6.noarch.rpm
perl-Config-Tiny-2.12-7.1.el6.noarch.rpm

下载完成之后,使用yum命令安装即可,因为其中可能还会依赖其他包。


错误2:master_check_ssh执行中的错误:
Permission denied (publickey,gssapi-keyex,gssapi-with-mic,password).
原因:/root/.ssh/下的文件内容不一样或者文件的权限有问题,我遇到的是文件内容有问题。
解决办法:重新将其他主机上的秘钥对和私钥拷贝一份就正常了。


(15)检查主从复制环境是否正常

[root@mysql-manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app01.conf

错误1:

Sat Jun  2 03:07:26 2018 - [error][/usr/local/share/perl5/MHA/ServerManager.pm, ln301] install_driver(mysql) failed: Can't locate DBD/mysql.pm in @INC (@INC contains: /usr/local/lib64/perl5 /usr/local/share/perl5 /usr/lib64/perl5/vendor_perl /usr/share/perl5/vendor_perl /usr/lib64/perl5 /usr/share/perl5 .) at (eval 27) line 3.
Perhaps the DBD::mysql perl module hasn't been fully installed,
or perhaps the capitalisation of 'mysql' isn't right.

原因:缺少perl-DBD-MySQL依赖库
解决办法:

[root@mysql-manager ~]# yum install -y perl-DBD-MySQL*

错误2:

Sat Jun  2 03:11:06 2018 - [error][/usr/local/share/perl5/MHA/ServerManager.pm, ln188] There is no alive server. We can't do failover

错误3:

Failed to save binary log: Binlog not found from /var/lib/mysql,/var/log/mysql! If you got this error at MHA Manager, please set "master_binlog_dir=/path/to/binlog_directory_of_the_master

原因:mysql的binlog日志目录没有在默认的/var/log/mysql下,而是在其他地方,导致目录找不到。
解决办法:在manager节点的配置文件中每个节点下制定二进制日志的目录路径。

[server1]
hostname=192.168.199.105
candidate_master=1
master_binlog_dir=/mysql_data/  #指定二进制日志文件目录

错误4:

Can't exec "mysqlbinlog": No such file or directory at /usr/local/share/perl5/MHA/BinlogManager.pm line 106.
mysqlbinlog version command failed with rc 1:0, please verify PATH, LD_LIBRARY_PATH, and client options

原因:使用ssh连接之后找不到mysqlbinlog命令
解决办法:将/usr/local/mysql-5.6.39/目录连接到/usr/bin下

[root@mysql-master ~]# ln –s /usr/local/mysql-5.6.39/bin /usr/bin
[root@mysql-slave01 ~]# ln –s /usr/local/mysql-5.6.39/bin /usr/bin
[root@mysql-slave02 ~]# ln –s /usr/local/mysql-5.6.39/bin /usr/bin

(16)启动MHA

#前台启动,日志会直接打印在控制台上
[root@mysql-manager app01]# masterha_manager --conf=/etc/masterha/app01.conf
#后台启动
[root@mysql-manager app01]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app01.conf &

(17)验证高可用故障自动转移

#停止master节点的mysqld服务
[root@mysql-master ~]# killall mysqld mysqld_safe

#查看原来的两个slave节点信息,发现已经有slave01被提升为master了
mysql> SHOW SLAVE STATUS \G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.199.105
                  Master_User: repl
                  ...
#查看slave01的read_only属性,发现已经被修改为OFF了
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'read_only';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| read_only     | OFF   |
+---------------+-------+

注意:当某一个master故障之后,从库提升为主库,原来的manager节点上的manager服务会自动退出。需要手动重启。
(18)故障的服务器再次恢复时,需要使用”CHANGE MASTER”命令手动将其加入到从节点中
(19)manager节点启动之后,可以使用masterha_check_status命令查看当前的主节点状态信息

[root@mysql-manager ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app01.conf 
    app01 (pid:20582) is running(0:PING_OK), master:192.168.199.105

MHA的其他用法,如在线主从切换等,可以自行参考官方文档,此处不再介绍。另外还有MHA的manager节点的自动重启功能,报警功能,故障主机彻底摘除功能等可以通过shell脚本实现,后面有时间会继续介绍。

至此,MySQL的MHA高可用基本功能搭建完成。整个过程中有无数的坑,可能读者在搭建过程中,还会遇到其他的深坑,最好能够硬着头皮一个一个去解决!篇幅较长,所有内容都是经过验证一个字一个字敲上去的,但也难免有笔误,如有错误,欢迎在下方评论指出!

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